传统式的塑料多见隔热塑料或是导热系数极低的原材料。1998年Coolpolymer最先将具备导热特性的导热塑料完成了商业化的。并将其广泛运用于照明灯具、轿车、电子器件电力工程、医疗设备等。近二十年来，导热塑料获得迅速的发展趋势。那麼导热塑料是如何的?它的导热原理又是啥?就要我带大家一起来了解一下。

 

图 导热塑料与运用

一、什么叫导热塑料

导热塑料是运用导热填料(包含粒子、化学纤维、层片等)对高分子材料基体原材料开展匀称添充，以提升其导热特性。导热特性的优劣关键用导热系数(企业：W/(m.k))来考量。

二、常见基体原材料与填料

导热塑料主要成分包含基体原材料和填料。基体原材料包含PPS、PA6、PA66、PA12、PA46、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等，普遍塑料的导热系数以下表：

表 普遍塑料的导热系数

 

填料包含下列金属材料和无机物填料：

(1)金属粉填料：铜粉、氧化铝粉、粉丝、锡粉、镍粉等；

(2)氢氧化物：三氧化二铝、氧化铋、氧化铍、氧化镁、活性氧化锌；

(3)金属材料氮化合物：氮化铝、碳化硼、氮化硅；

(4)功能材料：高纯石墨、碳碳复合材料、碳纤维材料、纳米碳管、石墨烯材料、炭化铍等

普遍导热填料导热系数以下表：

表 普遍导热填料的导热系数

 

三、导热塑料的归类

导热塑料可分成：导热导电性塑料和导热绝缘层塑料。绝大部分导热塑料的绝缘特性，最后是由填料粒子的介电强度能决策的。

1、绝缘层导热塑料

绝缘层导热塑料中关键的成份包含：塑料 填料 别的，在其中填料包含：

氢氧化物 Al2O3、MgO、SiO2；

金属材料氮化合物 AlN、Si3N4、BN 及 SiC 、B4C3等；

因为填料粒子归属于非导电性粒子，进而造成 塑料绝缘层。这一类导热塑料的导热系数并不高，一般为1.5W/m.k 上下。

2、导电性导热塑料

导电性导热塑料的主要成分包含：塑料 填料 别的，在其中填料包含：金属粉末、化学纤维、高纯石墨、碳纤维材料、CNT、石墨烯材料等，因为这一类填料归属于导电性粒子，因而其相匹配的导热塑料也是导电性的。这一类导热塑料的导热系数较高，一般能保证5.0W/(m.k)之上。

 

图 LED的导热塑料机壳

四、导热塑料的导热原理

导热塑料的导热特性在于高聚物与导热填料的相互影响。不一样类型的填料具备不一样的导热原理。

1、金属材料填料的导热原理

金属材料填料的导热主要是靠电子器件健身运动开展导热，电子器件健身运动的全过程随着着发热量的传送。

 

图 自由电荷型导热传输

2.、非金属材料填料的导热原理

非金属材料填料导热关键借助声子导热，其能源外扩散速度关键在于相邻分子或融合官能团的震动。包含氢氧化物、金属材料氮化合物及其渗碳体。

 

图 声子(量子科技)型导热

五、危害导热塑料导热系数的要素

1、高聚物基体原材料的类型和特点

基体原材料的导热系数极高，填料在基体的分散性越好及基体与填料融合水平越好，导热高分子材料导热特性越好。

2、填料的类型

填料的导热系数越高，导热高分子材料的导热特性越好。

3、填料的样子

一般来说，非常容易产生导热通道的顺序为晶须 >纤维 > 块状 > 颗粒，填料越非常容易产生导热通道，导热特性越好。

4、填料的成分

填料在高分子材料的遍布状况决策着高分子材料的导热特性。当填料成分较钟头，具有的导热实际效果不显著;当填料太多时，高分子材料的物理性能会遭受很大的危害。而当填料成分升至某一值时，填料中间相互影响在管理体系中产生相近网状结构或是网状结构的导热网链，当导热网链的方位与热气方位一致时，导热特性最好是。因而，导热填料的量存有着某一临界点。

5、填料与基体原材料页面的融合特点

填料与基体的融合水平越高，导热特性越好，采用适合的硅烷偶联剂对填料开展金属表面处理，导热系数可提升10%―20%。

导热塑料做为一种全新升级的原材料，具备塑料出色的成形生产加工标准，另外导热金属材料具备更低的相对密度，更低的成本费，能够取代金属材料运用于多种多样运用场所下的排热构件，推动着排热构件向更汽车轻量化、更环境保护迈入。

来源于：艾邦高分子材料